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Oxydoréduction pile Daniell

Posté par
Didi25
04-06-17 à 20:19

Bonjour,
J'aurais besoin d'aide pour cet exo s'il vous plaît
On considère la pile Daniell constituée par les demi-piles Cu2+ /Cu et Zn2+/Zn.
La première demi-pile est constitué d'une électrode de cuivre plongeant dans 0,50 L de solution de sulfate de cuivre de concentration 0,2 mol/L
La deuxième demi-pile est constituée d'une électrode de zinc plongeant dans 0,50 L de solution de sulfate de zinc de concentration 0,2 mol/L

1. Faire un schéma de la pile .

2. Écrire les équations bilans des réactions qui se produisent au niveau des électrons lorsque la pile débite du courant .
Quel est le métal consommé ?
Comment varient les concentrations des ions Cu2+ et Zn2+ dans les deux solutions ?

Calculer l'intensité du courant sachant que la résistance totale du circuit est R = 2



3. Pendant combien de temps la pile peut-elle débiter dans les solutions précédentes ?

Trouver les variations de masse des électrodes lorsque la pile est usée .

On suppose que l'intensité du courant débité reste constante et que la pile peut débiter jusqu'à épuisement des ions Cu2+

On donne les potentiels des couples
Cu2+/Cu : 0,34 V
Zn2+/Zn : -0,76

Pour l intensité j ai essayé d'utiliser la loi de pouillet
I=E/R

Pour la durée j ai trouvé
Dt=2CVeN(constante d'Avogadro)/ I

Mais je trouve un résultat assez aberrant
Où se trouve mon erreur ?


Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Oxydoréduction pile Daniell 05-06-17 à 12:24

Bonjour
D'accord avec toi pour la loi de Pouillet ; quelle valeur de l'intensité obtiens-tu ?
Le calcul de la durée de fonctionnement n'est pas faisable rigoureusement à ce niveau d'étude : au fur et à mesure que la pile fonctionne, les concentrations en ions cuivre et zinc varient ; la fém varie et l'intensité du courant fourni varie aussi...
Tu peux tout de même avoir un ordre de grandeur en calculant la charge électrique Q qui a traversé la pile lorsque celle-ci cesse de fonctionner, c'est à dire lorsqu'il ne reste plus d'ions... (zinc ou cuivre ? tu dois le savoir si tu as écrit correctement l'équation de la réaction).
Ensuite, tu auras un ordre de grandeur de la durée de fonctionnement par la relation :
t=\frac{Q}{I}
Cela va ressembler à la formule que tu as utilisée ; détailles ton calcul sans oublier les unités.

Posté par
Didi25
re : Oxydoréduction pile Daniell 05-06-17 à 14:11

J'ai trouvé une intensité de 0,55 A
Je pense bien avoir utilisé la même méthode que vous pour la durée donc je me suis sûrement trompée au niveau des unités car je trouve une durée d'environ 35000 s ( à moins que ce ne soit cela le vrai résultat)
Je vais reprendre mes calculs de manière plus détaillée.

Merci pour votre aide 😊😊

Posté par
vanoise
re : Oxydoréduction pile Daniell 05-06-17 à 14:22

Le calcul conduit bien à environ 35000s soit 9h45min environ. Comme déjà expliqué, ce n'est qu'un ordre de grandeur...



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